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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Dichtflächenverbindung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Derartige Dichtflächenverbindungen werden unter
anderem im Kraftfahrzeugbau verwendet, beispielsweise zur dichten
Verbindung eines Getriebegehäusedeckels
mit dem zugehörigen
Getriebegehäuse
oder einer Ölwanne
mit dem zugehörigen
Motorblock.
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Bei
einer Dichtflächenverbindung,
wie sie in der Auslegeschrift
DE 22 03 485 B2 offenbart ist, wird ein Wulst
einer vulkanisierbaren Elastomer-Mischung auf einem Umfangsflansch
einer Kraftfahrzeugölwanne
angeordnet. Anschließend
wird dieser Umfangsflansch an einen zugehörigen Flansch eines Maschinenblockes
angeschraubt, wodurch die vulkanisierbare Elastomer-Mischung zu
den Seiten der die Dichtflächen
bildenden Flansche hin fließt
und den Raum zwischen den Flanschen ausfüllt. Die sich gegenüberliegenden
Flansche können
beide plan gestaltet sein; alternativ ist die Anordnung einer Nut
mit rechtwinkligem oder V-förmigem
Querschnitt in einem der Flansche vorgesehen. Eine Schwierigkeit bei
dieser Art von Dichtflächenverbindungen
besteht darin, daß die
Dichtungsmasse nur als dünne
Schicht in einer geringen, nicht genau definierten Dicke zwischen
den Dichtflächen
liegt, was die Gefahr in sich birgt, daß bei zu großen Zugkraft belastungen
infolge Kraft- und/oder Wärmeeinwirkung
die Dehnfähigkeit der
Dichtungsmasse überschritten
und damit die Dichtung zerstört
wird. Des weiteren wird möglicherweise überschüssige Dichtungsmasse
an den Dichtflächenrändern herausgedrückt, was
in vielen Fällen unerwünscht ist.
Beispielsweise kann bei Verwendung der Dichtflächenverbindung zwischen einem Getriebegehäuse und
einem Getriebegehäusedeckel die
in den Getriebeinnenraum herausgedrückte Dichtungsmasse leicht
durch anströmendes Öl abgelöst werden.
Dies kann zu Schäden
an Lagern und Dichtringen führen,
wenn Teile der Dichtungsmasse dorthin eingetragen werden.
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Aus
der Patentschrift
GB 1.078.563 ist
eine Klebflächenverbindung
bekannt, beispielsweise zur Verbindung zweier Teile eines Zylinderkopfes
eines Verbrennungsmotors, die dadurch gebildet ist, daß ein fließfähiger Klebstoff
zwischen zwei Klebflächen eingebracht
und anschließend
die Klebflächen
unter Druck- und Wärmeeinwirkung
zusammengepreßt werden.
Der Klebstoff kann dabei gleichzeitig eine Abdichtfunktion haben.
In manchen Fällen
ist es unerwünscht,
daß der
Klebstoff an einer bestimmten Seite über den Klebflächenrand
hinausgedrückt
wird, beispielsweise weil er von dort zu Ventilen und Ventilsitzen
verschleppt werden könnte,
was deren Funktionsfähigkeit
beeinträchtigen
würde.
Deshalb wird dort vorgeschlagen, in einem von den Seitenrändern beabstandeten,
mittleren Abschnitt der Klebflächen eine
Ausnehmung vorzusehen, z.B. durch je eine im Querschnitt halbkreisförmige Nut
in gegenüberliegenden
Abschnitten beider Klebflächen,
die als Reservoir für überschüssigen Klebstoff
dienen kann. Der Klebstoffauftrag wird dabei auf diejenige, an das Reservoir
angrenzende Seite beschränkt,
die demjenigen Seitenrand abgewandt ist, an welchem das Hinausdrücken von
Klebstoff verhindert werden soll. Daher verbleibt angrenzend an
diese Seitenwand stets ein nicht mit Klebstoff befüllter Spaltbereich.
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In
der Patentschrift
US 4 830 383 ist
eine Dichtflächenverbindung
der eingangs genannten Art beschrieben. Als Dichtungsmasse wird
unter anderem Silikon vorgeschlagen. Bei der dortigen Dichtflächenverbindung
wird die fließfähige, elastische
Dichtungsmasse bereits anfänglich
auf eine Trägerfläche aufgebracht,
die nach dem anschließenden
Zusammenpressen der Dichtflächen
mit einem beabstandet gegenüberliegenden
Flächenbereich
einen im Querschnitt L-förmigen
Ringspalt als Dichtspalt bildet. Durch das Zusammenpressen der Dichtflächen füllt die
Dichtungsmasse den Dichtspalt aus, und gegebenenfalls überschüssige Dichtungsmasse
fließt
in einen radial nach innen anschließenden Hohlkanal.
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In
der Patentschrift
US 3 069 928 ist
ein Getriebegehäuse
offenbart, das von einem Getriebegehäusedeckel unter Zwischenfügung eines
streifenförmigen
Dichtringes abgedeckt wird.
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Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer
Dichtflächenverbindung
der eingangs genannten Art zugrunde, die zuverlässig abdichtet, relativ einfach
herzustellen ist und ein vergleichsweise gutes elastisches Dehnungsverhalten besitzt.
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Dieses
Problem wird durch eine Dichtflächenverbindung
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Durch zurückgesetzte
Ausbildung eines seitlichen Teilbereichs wenigstens einer der Dichtflächen ist
ein seitlicher Dichtspalt mit definierter Spaltweite gebildet, in
den Dichtungsmasse erst beim Zusammenpressen der Dichtflächen hineingedrückt wird
und auf diese Weise einen Dichtungswulst bildet. Die Dicke dieses
Dichtungswulstes entspricht somit der gewählten Spaltweite des Dichtspaltes
und ist im allgemeinen beträchtlich
größer als
die Dicke der Dichtungsmasse im übrigen
Bereich, in welchem die Dichtflächen
sehr nahe gegeneinander anliegen. Die solchermaßen realisierte Dichtung zeigt
ein Dichtungsverhalten, das in seiner elastischen Dehnfähigkeit
derjenigen einer herkömmlichen
Dichtung mit vollständig
flachgedrückter
Dichtungsmasse ohne einen derartigen Wulst deutlich überlegen
ist. Denn der Wulst besitzt aufgrund seiner größeren Dicke und der Tatsache,
daß er
zur offenen Seite des Dichtspaltes hin nicht begrenzt ist, eine
viel bessere elastische Dehnfähigkeit
als die herkömmlicherweise
vollständig
flachgedrückte
Dichtungsmasse. Gleichzeitig besteht der Vorteil, daß der Dichtungswulst
vollständig im
Dichtspalt und damit im Bereich der Dichtflächen liegt und folglich keine
Dichtungsmasse über
den entsprechenden Seitenrand hinausgedrückt wird. Dies schützt beispielsweise
bei der Abdichtung von Ölräumen vor
einem Ablösen
von in den Ölraum
hinausgedrückter
Dichtungsmasse durch direkt anströmendes Öl.
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In
Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 bildet die Dichtflächenverbindung
die Verbindung eines Getriebegehäusedeckels
mit dem zugehörigen
Getriebegehäuse.
Damit läßt sich
mit vergleichsweise geringem Aufwand ein Getriebegehäusedeckel
zuverlässig öldicht und
ohne Kontamination des Getriebeinnenraums mit der Dichtungsmasse auf
das zugehörige
Getriebegehäuse
aufsetzen. Dabei erlauben es die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dichtungswulstbildung,
den Getriebegehäusedeckel
gemäß Anspruch
3 als Gießteil zu
realisieren, das keinerlei Nachbearbeitung zur exakt planen Gestaltung
seiner Dichtfläche
benötigt. Denn
der sehr dehnfähige
Dichtungswulst gleicht Unebenheiten, wie sie typischerweise bei
der Gießherstellung
entstehen können,
problemlos unter Aufrechterhaltung der Abdichtfunktion aus.
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Ein
bevorzugtes Material als Dichtungsmasse ist gemäß Anspruch 4 Silikon.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch einen Abschlußdeckel
eines Hinterachsgetriebes eines Kraftfahrzeuges und
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2 eine
Teilansicht des Bereichs II von 1 bei auf
das zugehörige
Getriebegehäuse
aufgesetztem Abschlußdeckel.
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Der
in 1 gezeigte Abschlußdeckel (1) ist in
seinem radialen Randbereich verstärkt ausgebildet und dort mit
einer Anzahl axial verlaufender Bohrungen, von denen zwei (4, 5)
gezeigt sind, versehen. An seiner in 1 untenliegenden
Stirnseite endet er mit seinem verstärkten, radialen Randbereich
in einer ringförmigen
Fläche
(2), welche die Kontaktfläche bei der Anbringung am zugehörigen Getriebegehäuse bildet
und somit die deckelseitige Dichtfläche einer in 2 näher gezeigten
Dichtflächenverbindung
darstellt.
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Wie
in dem in 2 gezeigten Ausschnitt, der
den Abschlußdeckel
(1) auf das zugehörige
Getriebegehäuse
(6) aufgesetzt zeigt, zu erkennen, liegt die deckelseitige,
ringförmige
Dichtfläche
(2) einer entsprechenden ringförmigen Dichtfläche (9)
des Getriebegehäuses
(6) gegenüber,
wobei in die Dichtfläche
(9) ausmündende
Bohrungen (11) im Getriebegehäuse (6) mit den entsprechenden
Bohrungen (4) des Abschlußdeckels (1) fluchten.
Durch die fluchtenden Bohrungspaare (4, 11) sind
nicht gezeigte Schraubverbindungen durchgeführt, mit denen der Abschlußdeckel
(1) gegen das Getriebegehäuse (6) vergeschraubt
wird. Durch das Aufsetzen des Abschlußdeckels (1) auf das
Getriebegehäuse
(6) wird ein in 2 rechts ausschnittweise gezeigter
Getriebeinnenraum (7) umgrenzt, in welchem in nicht gezeigter
Weise das Hinterachsgetriebe des zugehörigen Kraftfahrzeuges einschließlich des
Getriebeöls untergebracht
ist. Während
die getriebegehäuseseitige
Dichtfläche
(9) im wesentlichen plan gestaltet ist, ist die deckelseitige
Dichtfläche
(2) in einem an den Getriebeinnenraum (7) angrenzenden
Teilbereich (3) zurückgesetzt
aus gebildet, so daß bei
auf dem Getriebegehäuse
(6) aufgesetztem Abschlußdeckel (1) ein Dichtspalt
(8) zwischen den beiden Dichtflächen (2, 6)
gebildet ist, der zum Getriebeinnenraum (7) hin offen ist
und sich radial bis zu einer gewissen Tiefe in Richtung Gehäuseaußenseite
(12) erstreckt. Außerdem
besitzt der umlaufende Dichtspalt (8) eine definierte,
vorgegebene Spaltweite (d). Spalttiefe und Spaltweite (d) werden
je nach Anwendungsfall geeignet gewählt.
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Um
die Verbindung zwischen Abschlußdeckel
(1) und Getriebegehäuse
(6) abzudichten, wird auf die deckelseitige Dichtfläche (2)
oder die getriebegehäuseseitige
Dichtfläche
(9) Silikon als Dichtungsmasse in Form eines umlaufenden
Streifens vor dem Aufsetzen des Abschlußdeckels (1) auf das Getriebegehäuse (6)
aufgetragen. Die Dichtungsmasse wird jeweils in einem radial nach
außen
an den zurückgesetzten
Dichtflächenbereich
(3) anschließenden
Dichtflächenbereich
aufgetragen. Wenn nun der Abschlußdeckel (1) auf das
Getriebegehäuse
(6) aufgeschraubt wird, verteilt sich die Dichtungsmasse
durch Fließen,
wobei sie auch in den Dichtspalt (8) hineingedrückt wird
und dort einen Dichtungswulst (10) bildet, dessen Dicke
folglich der Weite (d) des Dichtspaltes (8) entspricht.
Die Spalttiefe und Spaltweite (d) sind so auf die aufgebrachte Menge
an Dichtungsmasse abgestimmt, daß der Dichtungswulst (10)
nicht bis über
den an den Getriebeinnenraum (7) angrenzenden Seitenrand
(13) von Abschlußdeckel
(1) und Getriebegehäuse
(6) hinausragt. Der Dichtungswulst (10) bleibt
folglich vollständig
im Dichtspalt (8) aufgenommen und ist damit vor direkter Ölanströmung geschützt. Dies
verhindert ein Ablösen
von Dichtungsmasse und eine Verschleppung derselben zu anderen Teilen
im Getriebeinnenraum (7).
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Die
zwischen Abschlußdeckel
(1) und Getriebegehäuse
(6) vorliegende Dichtung besteht somit zum einen aus dem
Dichtungswulst (10) im Dichtspalt (8) und zum
anderen aus einer vergleichsweise dünnen Silikonschicht, die sich
vom Dichtungswulst (10) radial nach außen zwischen den Dichtflächen (2, 9)
erstreckt und gleichfalls zur Abdichtung beiträgt, vor allem gegenüber dem
Außenraum.
Dabei ist eventuell am Außenrand
(12) geringfügig
aus tretendes Silikon im allgemeinen unschädlich und kann belassen werden.
Der Übersichtlichkeit halber
ist die dünne
Silikonschicht, deren Dicke etwa derjenigen herkömmlicher, durch Zusammenpressen einer
fließfähigen Dichtungsmasse
hergestellten Dichtungsschichten entspricht, in 2 nicht
näher dargestellt.
Die Dicke des Silikonwulstes (10) im Dichtspalt (8)
ist in jedem Fall deutlich größer als
die Dicke der dünnen
Silikonschicht. Ein typischer Wert für die Dicke des Silikonwulstes
(10) beträgt
0,5mm. Durch diese vergleichsweise große Dicke besitzt der Dichtungswulst
(10) und damit die Dichtung insgesamt eine viel höhere elastische
Dehnfähigkeit
gegenüber
Zugbelastungen durch Kraft- und Wärmeeinwirkung als eine Dichtung,
die lediglich aus einer dünnen,
flachgedrückten
Dichtungsschicht besteht. Die hohe Dehnfähigkeit des Dichtungswulstes
(10) wird außer
seiner relativ großen
Dicke noch dadurch unterstützt,
daß er
zu einer Seite hin, nämlich
zum Getriebeinnenraum (7) hin, nicht von einer starren Flächenberandung
begrenzt wird, so daß der
Dichtungswulst (10) sich im Dichtspalt (8) in
radialer Richtung nach innen etwas ausdehnen kann. Die solchermaßen erzielte,
definiert formgebundene Dichtung gewährleistet folglich eine einfach
realisierbare, zuverlässige
Abdichtung des Getriebeinnenraums (7) zwischen Getriebegehäuse (6)
und Abschlußdeckel (1)
bei geringer Gefahr von Silikonkontaminierungen des Getriebes.
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Da
der Dichtungswulst (10) eine sehr dehnfähige Abdichtung bildet, ist
eine sehr exakte Planheit der gegeneinanderliegenden Dichtflächen (2, 9)
bei der erfindungsgemäßen Dichtflächenverbindung
im Gegensatz zu herkömmlichen
Dichtflächenverbindungen
mit lediglich einer dünnen
Dichtmassenschicht nicht entscheidend. Demgemäß ist es möglich, den Abschlußdeckel
als Aluminiumgießteil
zu fertigen, das keiner Nachbearbeitung zwecks exakter Planheit
seiner Dichtfläche
bedarf. Es versteht sich, daß die
erfindungsgemäße Dichtflächenverbindung mit
seitlich gebildetem Dichtspalt, in den ein Teil der aufgebrachten,
fließfähigen, elastischen
Dichtungsmasse unter Bildung eines Dichtungswulstes beim Zusammenpressen
der Dichtflächen
hineingedrückt wird,
neben dem gezeigten Beispiel eines Kraftfahrzeuggetriebes auch zur
ab dichtenden Verbindung zweier beliebiger anderer Bauteile verwendet
werden kann.